DE3841315A1

DE3841315A1 - Gegenseitige verriegelung einer vielzahl von schaltautomaten

Info

Publication number: DE3841315A1
Application number: DE19883841315
Authority: DE
Inventors: Pierre Baginski; Jean-Pierre Nebon; Marc Bur
Original assignee: Merlin Gerin SA
Current assignee: Merlin Gerin SA
Priority date: 1987-12-14
Filing date: 1988-12-08
Publication date: 1989-06-22
Anticipated expiration: 2008-12-09
Also published as: DE3841315C2; FR2624647A1; FR2624647B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur gegenseitigen Verriegelung eines automatischen Umschalters von Stromver sorgungsquellen, bestehend aus drei elektrischen Apparaten, wobei ein erster Apparat an eine erste Stromquelle, ein zweiter Apparat an eine zweite Stromquelle angeschlossen ist, und ein dritter Apparat die Ausgänge der vorgenannten ersten und zweiten Apparate koppelt. Jeder Apparat enthält einen ersten Hebel mit zwei festen Stellungen - nämlich einer ersten Stellung für die geschlossene Stellung des Apparates und einer zweiten Stellung für die geöffnete Stellung des Apparates - sowie einen zweiten Hebel mit zwei festen Stellungen - nämlich einer ersten Stellung, die der Verriegelung in geöffneter Stellung des Apparates entspricht, und einer zweiten Stellung für die Entriegelung des Apparates.

Eine elektrische Anlage wird oft von zwei voneinenader un abhängigen Stromquellen versorgt, z.B. einer normalen Stromquelle und einer Notstromquelle, um im Falle des Aus falls einer der beiden Quellen die Aufrechterhaltung der Funktion zu ermöglichen. Jeder Quelle ist ein Apparat zugeordnet, insbesondere ein Schaltautomat oder ein elek trischer Schalter, mit dem die entsprechende Quelle ein und ausgeschaltet werden kann. Oft ist es nötig, eine gleichzeitige Versorgung der Anlage aus den beiden Quellen zu verhindern, da diese unterschiedlicher Art oder ggf. nicht synchronisiert, oder vielleicht sogar defekt sein können. Im letzteren Fall verhindert eine Vorrichtung zur gegenseitigen Verriegelung von zwei Apparaten oder Schalt automaten deren gleichzeitiges Schließen.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage mit zwei Stromquellen und zwei unterschiedlichen Verbrauchern, wobei jede Quelle einen beliebigen der beiden Verbraucher versorgen kann und so die Aufgabe einer defekten Quelle übernehmen kann.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur gegenseitigen Verriegelung dreier Apparate zu realisieren, um die Gefahr einer gleichzeitigen Versor gung eines Verbrauchers durch die beiden Quellen zu verhindern und die Versorgung eines beliebigen der Verbrau cher durch eine beliebige Quelle zu ermöglichen.

Die Vorrichtung zur gegenseitigen Verriegelung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder Apparat zusätzlich einen dritten Hebel besitzt, der mit den beiden ersten Hebeln der zwei anderen Apparate mechanisch ver bunden ist und drei feste Stellungen hat, nämlich eine erste Stellung für die geöffnete Stellung der zwei anderen Apparate, eine zweite Stellung für die geschlossene Stel lung eines der zwei anderen Apparate und eine dritte Stel lung für die gleichzeitig geschlossene Stellung der zwei anderen Apparate. Die Erfindung ist weiterhin dadurch ge kennzeichnet, daß dieser dritte Hebel die Verschiebung und/oder das Festhalten des zweiten Hebels des Apparates in der ersten Stellung steuert, wenn er in die genannte dritte Stellung geschaltet wird, um das Schließen des Apparates zu verhindern.

Diese drei im folgenden beschriebenen und als Schaltautoma ten bezeichneten Apparate sind einerseits die zwei den beiden Stromquellen zugeordneten Schaltautomaten und an dererseits ein Kopplungs-Schaltautomat, der mit den Aus gängen der beiden Versorgungs-Schaltautomaten verbunden ist.

Es ist klar, daß ein gleichzeitiges Schließen der drei Schaltautomaten ausgeschlossen werden muß, wenn man eine Parallelschaltung der zwei Stromquellen vermeiden will, während das gleichzeitige Schließen zweier beliebiger Schaltautomaten zulässig ist, jedoch automatisch die Ver riegelung des dritten Schaltautomaten hervorruft. Eine der Verbraucher ist mit einem Versorgungs-Schaltautomaten ver bunden, während der andere Verbraucher mit dem anderen Schaltautomaten verbunden ist; der Kopplungs-Schaltautomat ist normalerweise geöffnet. Durch Schließen des Kopplungs- Schaltautomaten und Öffnen des entsprechenden Versorgungs- Schaltautomaten können die zwei Verbraucher von derselben Stromquelle gespeist werden. Die Stellung des dritten Hebels eines der Schaltautomaten zeigt die Position der Kontakte der beiden anderen Automaten, wobei sich dieser dritte Hebel in die Verriegelungsstellung begibt und ein Schließen des Automaten verhindert, wenn die beiden anderen Automaten geschlossen sind. Der dritte Hebel ist vorzugs weise ein Kipphebel, dessen Schwenkachse so in einer Aus sparung montiert ist, daß das Verschieben des Hebels durch die Schließ- und Öffnungsbewegung eines der Automaten er folgt. Der dritte Hebel ist außerdem über eine Stange mit demjenigen Hebel verbunden, der die Position der Kontakte des anderen Automaten anzeigt, um eine Stellung einzu nehmen, die durch den geschlossenen oder geöffneten Zustand der beiden anderen Automaten bestimmt wird. Die Verbindun gen über eine Stange sind besonders einfach und zuverlässig und geeignet für übereinander oder nebeneinander an geordnete Automaten. Die Position der Kontakte zeigt ein erster Schwenkhebel, der vorzugsweise fest auf der Kon taktträgerstange der verschiedenen Pole des Automaten be festigt ist. Die Verriegelung des Automaten erfolgt durch Verschieben eines zweiten Hebels, der mit dem Verrastriegel des Automaten zusammenarbeitet.

Die Erfindung ist insbesondere anwendbar bei Automaten niedriger Spannung und hoher Stromstärke, aber es ist auch leicht vorstellbar, daß sie für andere Zwecke verwendet werden kann, insbesondere für eine größere Anzahl von Automaten.

Weitere Vorteile und Merkmale gehen deutlicher aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung hervor, die als nicht einschränkendes Beispiel dient und anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung, die die drei Automaten in geöffneter Stellung zeigt;

Fig. 2 den Schaltplan der drei Automaten in geöffneter Stellung gemäß Fig. 1;

Fig. 3-8 Darstellungen analog Fig. 1 und 2 der Vorrichtung zur gegenseitigen Verriegelung in Schließstellung eines der Versorgungs-Automaten, in Schließstellung der zwei Versorgungs-Automaten bzw. in Schließ stellung eines der Versorgungs-Automaten und des Kopplungs-Automaten;

Fig. 9 eine schematische Darstellung der Vorrichtung zur gegenseitigen Verriegelung in den aufeinanderfol genden Öffnungsstellungen der zwei anderen Auto maten (durchgezogene Linien) in der Schließstellung eines der Automaten (strichpunktierte Linien) und in der Schließstellung der zwei anderen Automaten (gestrichelte Linien); und

Fig. 10 eine Darstellung analog Fig. 9, die denselben Zyklus zeigt, aber in einer anderen Aufeinander folge der Schließung der verschiedenen Automaten.

In den Abbildungen sind drei Automaten (10, 12, 14), z.B. des Typs mit Gußgehäuse, wie im französischen Patent Nr. 25 89 626 beschrieben, übereinander auf einer Tafel instal liert, die zwei Stromquellen (16, 18) und zwei Verbraucher (20, 22) aufweisen, die an dieser Tafel angeschlossen sind. Die drei Automaten (10, 12, 14) sind identisch und können nach Belieben als Versorgungs-Automaten oder als Kopplungs Automaten verwendet werden. In dem gezeigten Beispiel ist der Automat (10) mit der Stromquelle (16) und der Automat (12) mit der Stromquelle (18) verbunden. Der Automat (14) stellt den Kopplungs-Automaten dar, der mit den Ausgängen der zwei Versorgungs-Automaten (10, 12) verbunden ist. Der erste Verbraucher (20) ist mit dem Ausgang des Versorgungs- Automaten (10) verbunden, während der zweite Verbraucher (22) mit dem Ausgang des zweiten Versorgungs-Automaten (12) verbunden ist. Da die drei Automaten (10, 12, 14) identisch sind, werden dieselben Bezugszeichen zur Bezeichnung derselben Elemente verwendet. Der Buchstabe "a" ist den Bezugszeichen der Elemente des ersten Versorgungs-Automaten (10), der Buchstabe "b" den Bezugszeichen des zweiten Versorgungs-Automaten (12), und der Buchstabe "c" den Bezugszeichen des Kopplungs-Automaten (14) hinzugefügt.

Auf der Kontaktträgerstange der Automaten ist ein erster Hebel (24 a, b, c) verkeilt, der bei einem Schließ- und einem Öffnungsvorgang des zugeordneten Automaten hin- und her schwenkt und in der Schließstellung der Kontakte des Auto maten eine erste Position bzw. in der Öffnungsstellung des Automaten eine zweite Position einnimmt. Die Schwenkachse (26 a; b, c) der Hebel (24 a, b, c) befindet sich möglichst in der Mitte des Hebels und entspricht der Achse der Kontakt trägerstange des Automaten. An jedem Ende der Hebel (24 a, b, c) ist eine Stange (28 a, b, c; 30 a, b, c) schwenkbar angebracht. Ein zweiter Schwenkhebel (32 a, b, c) ist auf eine Achse (34 a, b, c) verkeilt, die einen Riegel (36) für die Verriegelung des Verrastantriebs (38) des Automaten trägt. Der zweite Hebel (32 a, b, c) kann zwei Stellungen einnehmen, nämlich eine erste Verriegelungsstellung für den Auslöse mechanismus und eine zweite Freigabestellung für den Aus lösemechanismus, wobei der Übergang von einer Stellung in die andere durch einen dritten Schwenkhebel (40 a, b, c), eventuell in Zusammenwirken mit einer (nicht abgebildeten) Rückzugsfeder, gesteuert wird. Der dritte Hebel (40 a, b, c) enthält einen in einer Aussparung (44 a, b, c) verschiebbar montierten Zapfen (42 a, b, c), der sich zwischen dem einen Ende des dritten, mit dem zweiten Hebel (32 a, b, c) zusammen arbeitenden Hebels (40 a, b, c) und dem anderen Ende (46 a, b, c) befindet und schwenkbar am Ende einer (30) der beiden Stangen (28, 30) eines der beiden anderen Automaten angebracht ist. Analog dazu ist der Zapfen (42 a, b, c) mit dem Ende der anderen (28) der Stangen (28, 30) verbunden, die seine Verschiebung in der Aussparung (44 a, b, c) steuert.

Anhand der Figuren ist insbesondere zu erkennen, daß die mit dem ersten Hebel (24 a) des Automaten (10) verbundene Stange (28 a) an ihrem dem Zapfen (42 b) des Automaten (12) gegenüberliegenden Ende befestigt ist, während die Stange (30 a) am Ende (46 c) des dritten Hebels (40 c) des Automaten (14) schwenkbar angebracht ist. Die Stangen (28 b, 30 b) des Automaten (12) sind am Zapfen (42 c) des Automaten (14) bzw. am Ende (46 a) des dritten Hebels (40 a) des Automaten (10) befestigt, während die Stangen (28 c, 30 c) des Automaten (14) am Zapfen (42 a) des Automaten (10 bzw. am Ende (46 b) des dritten Hebels des Automaten (12) befestigt sind.

Die Vorrichtung zur gegenseitigen Verriegelung funktioniert wie folgt, wobei mit "O" bzw. "F" in den Figuren die offene bzw. geschlossene Schalterstellung bezeichnet ist.

In den Fig. 1 und 2 befinden sich die drei Automaten (10, 12, 14) in geöffneter Stellung, wobei sich die ersten Hebel (24 a, b, c) sowie die zweiten Hebel (32 a, b, c) in der zweiten Stellung befinden und das Schließen eines belie bigen der Automaten (10, 12, 14) gestatten. Die dritten Hebel (40 a, b, c) befinden sich in der ersten Stellung, getrennt von den zweiten Hebeln (32 a, b, c). Keiner der Verbraucher (20, 22) wird mit Strom versorgt, und der Kopplungs-Automat (14) ist geöffnet. Die Fig. 3 und 4 zeigen die Verriege lungsvorrichtung nach einer manuellen oder ferngesteuerten Schließung des ersten Automaten (10). Der erste Hebel (24 a) ist in die erste Stellung geschwenkt, und die mit dem ersten Hebel (24 a) verbundenen Stangen (28 a, 30 a) haben einerseits den Zapfen (42 b) des Automaten (12) nach oben geschoben und andererseits das Ende (46 c) des dritten Hebels des Automaten (14) im Uhrzeigersinn geschwenkt. Die dritten Hebel (40 b, 40 c) der Automaten (12, 14) haben dadurch ihre zweite Stellung eingenommen und sind bereit, die zweiten Hebel (32 b, 32 c), die sich immer noch in der zweiten Stellung befinden, einrasten zu lassen. Nur der erste Ver braucher (20) wird von der ersten Stromquelle (16) über den geschlossenen Automaten (10) gespeist, aber ein beliebiger der Automaten (12, 14) kann ausgelöst werden.

Die Verschiebung des dritten Hebels (40 b) des Automaten (12) durch Gleiten des Zapfens (42 b) in der Aussparung (44 b) ist in Fig. 10 dargestellt, während das Schwenken des dritten Hebels (40 c) des Automaten (14) in Fig. 9 darge stellt ist. Die zwei in strichpunktierter Linie dargestell ten Stellungen sind nicht genau identisch, aber in jeder dieser Stellungen ist der dritte Hebel (40 b, 40 c) bereit, den zweiten Hebel (32 b, 32 c) einrasten zu lassen, um ihn in eine Verriegelungsstellung zu bringen.

Bei einer Schließbetätigung des zweiten Versorgungs-Automa ten (12), um den zweiten Verbraucher (22) durch die Strom quelle (18) zu speisen, wobei der Verbraucher (20) durch die Stromquelle (16) gespeist wird, nimmt die Vorrichtung zur gegenseitigen Verriegelung die in Fig. 5 dargestellte Stelluung ein, die einem Schwenken entgegen dem Uhrzeigersinn des ersten Hebels (24 b) des Automaten (12) in die erste Stellung entspricht. Diese Schwenkbewegung wird von der Stange (30 b) auf den dritten Hebel (40 a) des ersten Automaten (10) übertragen, der im Uhrzeigersinn in die zweite Stellung schwenkt. Die Schwenkbewegung des ersten Hebels (24 b) des Automaten (12) wird ebenfalls über die Stange (28 b) auf den Zapfen (42 c) des dritten Automaten (14) übertragen, der diesen Zapfen in der Aussparung (44 c) nach oben in die dritte Stellung schiebt und gleichzeitig den zweiten Hebel (32 c) einrasten läßt und in die erste Stellung, d.h. die Verriegelungsstellung, schwenkt. Dieses Verschieben des dritten Hebels (40 c) ist in Fig. 9 darge stellt. Der dritte Automat (14) befindet sich somit in ver riegelter geöffneter Stellung, und jede Auslösung, die die beiden Stromquellen (16, 18) parallel schalten könnte, ist ausgeschlossen. Ein Auslösen oder ein Öffnen des zweiten Automaten (12) bringt die Vorrichtung zur gegenseitigen Verriegelung in die in Fig. 3 dargestellte Stellung zurück und ermöglicht von neuem das Schließen eines beliebigen der Automaten (12, 14).

Die Fig. 7 und 8 zeigen das Schließen des Kopplungs-Auto maten (14), wobei der erste Automat (10) bereits geschlos sen ist und dieses Schließen durch Schwenken des ersten Hebels (24 c) im Uhrzeigersinn angezeigt wird. Diese Schwenkbewegung wird über die Stange (28 c) auf den Zapfen (42 a) des ersten Automaten (10) übertragen, der den dritten Hebel (40 a) in die zweite Stellung verschiebt, in der er bereit ist, den zweiten Hebel (32 a) einrasten zu lassen. Die Schwenkbewegung des ersten Hebels (24 c) wird ebenfalls durch die Stange (30 c) auf das Ende (46 b) des zweiten Auto maten (12) übertragen, womit das Kippen des dritten Hebels (40 b) in die dritte Stellung bewirkt wird, in der der zweite Hebel (32 b) derart betätigt wird, daß er - wie in Fig. 10 gezeigt - den zweiten Automaten (12) in seiner Öffnungsstellung verriegelt. Der zweite Automat (12) ist somit in Öffnungsstellung verriegelt, während die geschlos senen Automaten (10, 14) die Stromversorgung der beiden Verbraucher (20, 22) durch die erste Stromquelle (16) sicherstellen.

Es ist nicht erforderlich, die weiteren möglichen Kombi nationen zu beschreiben, lediglich die gleichzeitige Schließung der drei Automaten (10, 12, 14) ist untersagt. Keiner der drei Automaten hat eine Vorrangstellung, jeder kann gleichermaßen als Versorgungs- oder als Kopplungs- Automat benutzt werden. Die Vorrichtung zur gegenseitigen Verriegelung kann auf eine größere Anzahl von Automaten übertragen werden, indem einfach eine größere Anzahl von Verbindungsstangen und Stellungen des dritten Hebels vorge sehen wird. Natürlich kann die Übertragung der Bewegungen durch die Stangen durch jede andere mechanische oder analoge Verbindung ersetzt werden, und natürlich können die Schwenkbewegungen auch Gleitbewegungen oder andere Antriebsverschiebungen sein.

Claims

1. Vorrichtung zur gegenseitigen Verriegelung eines automa tischen Umschalters von Stromversorgungsquellen, be stehend aus drei elektrischen Apparaten (10, 12, 14), wo bei ein erster Apparat (10) an eine erste Stromquelle (16), ein zweiter Apparat (12) an eine zweite Strom quelle (18) angeschlossen ist, und ein dritter Apparat (14) die Ausgänge der vorgenannten ersten und zweiten Apparate (10, 12) koppelt; jeder Apparat enthält einen ersten Hebel (24 a, b, c) mit zwei festen Stellungen, näm lich einer ersten Stellung für die geschlossene Stellung des Apparates und einer zweiten Stellung für die geöff nete Stellung des Apparates, und einen zweiten Hebel (32 a, b, c) mit zwei festen Stellungen, nämlich einer ersten Stellung, die der Veriegelung in geöffneter Stel lung des Apparates entspricht, und einer zweiten Stellung für die Entriegelung des Apparates, dadurch gekennzeichnet,

- daß jeder Apparat (10, 12, 14) zusätzlich einen dritten Hebel (40 a, b, c) besitzt, der mit den beiden ersten Hebeln (24 a, b, c; 32 a, b, c) der zwei anderen Apparate mechanisch verbunden ist und drei feste Stellungen hat, nämlich eine erste Stellung für die geöffnete Stellung der zwei anderen Apparate, eine zweite Stel lung für die geschlossene Stellung eines der zwei an deren Apparate und eine dritte Stellung für die gleichzeitig geschlossene Stellung der zwei anderen Apparate, und
- daß dieser dritte Hebel (40 a, b, c) die Verschiebung und/oder das Festhalten des zweiten Hebels (32 a, b, c) des Apparates in der ersten Stellung steuert, wenn er in die genannte dritte Stellung geschaltet wird, um das Schließen des Apparates zu verhindern.

2. Vorrichtung zur gegenseitigen Verriegelung gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Hebel (40 a, b, c) eines Apparates (10, 12, 14) so angeordnet ist, daß er die von den Bewe gungen der ersten Hebel (23 a, b, c) der zwei anderen Appa rate herrührenden Bewegungen integriert und die dritte Stellung einnimmt, wenn die ersten Hebel der zwei anderen Apparate sich in geschlossener Stellung befin den.

3. Vorrichtung zur gegenseitigen Verriegelung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

- daß der dritte Hebel (40 a, b, c) zwei Arme hat, von denen einer den zweiten Hebel (32 a, b, c) steuert und der andere über eine Stange (30 a, b, c) mit dem ersten Hebel (24 a, b, c) eines der zwei anderen Apparate ver bunden ist, und
- daß dieser dritte Hebel mit einem schwenkbaren Zapfen (42 a, b, c) versehen ist, der verschiebbar in einer Aussparung (44 a, b, c) montiert und über eine Stange (28 a, b, c) mit dem ersten Hebel (24 a, b, c) des anderen der zwei anderen Apparate verbunden ist.

4. Vorrichtung zur gegenseitigen Verriegelung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hebel (24 a, b, c) eines jeden Apparates über zwei Stangen (28 a, b, c; 30 a, b, c) mechanisch mit dem je weiligen dritten Hebel (40 a, b, c) der zwei anderen Appa rate verbunden ist.

5. Vorrichtung zur gegenseitigen Verriegelung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

- daß der erste Hebel (24 a, b, c) und die Kontaktträger stange des Apparates aus einem Stück bestehen, und
- daß der zweite Hebel (32 a, b, c) mit einem Verrastriegel (36) des Apparates zusammenarbeitet.